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[IPHASE 공식대리점 드림셀]Induced Rat Liver S9 Fraction: In Vitro 유전독성 및 돌연변이 시험을 위한 대사 활성화 시스템
드림셀
2026-01-23
조회수 36
안녕하세요 IPHASE 공식 대리점 드림셀입니다.
드림셀에서 IPhase의 Induced Rat Liver S9 fraction 을 소개해드립니다.
아래의 뉴스레터에서 자세한 내용을 확인해 보세요!
궁금하신점이 있다면 아래로 연락 부탁드립니다
Tel | 02-2292-8870 학술문의 | dreamcell@dreamcell.co.kr 견적문의 | sales@dreamcell.co.kr
Keywords
Induced Rat Liver S9, Genotoxicity, Mutation Test, Ames Test, OECD 471, OECD 473, OECD 476, OECD 487, CYP450, Metabolic Activation
1. IPHASE 제품
| Product | Specification |
| Induced Liver S9 Products | |
| IPHASE Rat(Sprague-Dawley) Liver S9,Induction,Male | 35mg/mL,1mL |
| IPHASE Rat(Sprague-Dawley) Liver S9,Induction,Male | 35mg/mL,2mL |
| IPHASE Rat(Sprague-Dawley) Liver S9,Induction,Male | 35mg/mL,5mL |
| IPHASE Hamster(LVG) Liver S9,Induction,Male | 35mg/mL,1mL |
| IPHASE Hamster(LVG) Liver S9,Induction,Male | 35mg/mL,5mL |
| Genotoxicity Testing Kits | |
| IPHASE Ames Test Kit | 100/150/200/250 dishes |
| IPHASE Mini-Ames Test Kit | 6well*24/ 6well*40 |
| IPHASE In Vitro Mammalian Cell Micronucleus Test | 5mL*32 test |
| IPHASE Microtitre Fluctuation Ames Test Kit | 16*96 wells/ 4*384 wells |
| IPHASE UMU Genotoxicity Test Kit | 96 well |
| IPHASE Cell Gene Mutation Test (TK) Kit | 20ml*36 test |
| IPHASE Cell Gene Mutation Test (HGPRT) Kit | 20ml*36 test |
| IPHASE In-Vitro Chromosome Aberration Test Kit | 5mL*30 test |
1. Introduction
- Induced Rat Liver S9 fraction은 화학물질의 유전독성(genotoxicity) 및 돌연변이 유발 가능성(mutagenicity)을 평가하는 데 사용되는 핵심적인 대사 활성화 시스템으로, 특히 규제 독성학(regulatory toxicology) 분야에서 필수적인 역할을 합니다.
- S9 fraction은 Ames test, 각종 in vitro mutation test와 병행하여 사용되며, 간에서 실제로 일어나는 대사 과정을 모사함으로써 시험 물질이 대사 활성화 이후 DNA 손상을 유발할 수 있는지를 평가할 수 있도록 합니다.
- Induced rat liver S9는 Cytochrome P450 (CYP450) 효소가 풍부하게 포함된 효소 시스템을 제공하여, 화학물질이 체내에서 어떻게 대사되고 유전적 변이를 일으킬 가능성이 있는지를 보다 현실적으로 예측할 수 있게 합니다.
2. Induced Rat Liver S9 이란?
- Rat Liver S9 fraction은 랫드(rat) 간 조직을 균질화(homogenization)한 후, 단계적인 원심분리를 통해 얻는 post‑mitochondrial supernatant입니다. 여기서 “induced”라는 용어는, 랫드를 특정 효소 유도 물질(enzyme‑inducing agents)로 처리하여 간 내 대사 효소 활성, 특히 Cytochrome P450 (CYP450) 효소 활성을 인위적으로 증가시켰음을 의미합니다.
- Induced rat liver S9 fraction에는 Cytochrome P450 monooxygenases와 같은 다양한 Phase I 및 Phase II 대사 효소가 포함됩니다.
- 이러한 효소 구성은 시험 물질이 사람의 간에서 겪을 수 있는 대사 경로를 in vitro 환경에서 모사 할 수 있도록 해 줍니다.
3. CYP450 활성 및 대사 활성화(CYP450 Activity and Metabolic Activation)
- Cytochrome P450 (CYP450) 효소군은 의약품, 환경 화학물질, 발암물질을 포함한 다양한 외인성 물질(xenobiotics)의 대사에 중심적인 역할을 합니다. 많은 화학물질은 원래 상태에서는 독성이 없거나 약하지만, 간 대사 과정을 거치면서 유전독성을 지닌 활성 대사체(reactive metabolites)로 전환될 수 있습니다. 이러한 물질은 다음과 같이 분류됩니다.
* Pro‑mutagens: 대사 활성화 후 돌연변이를 유발
* Pro‑carcinogens: 대사 활성화 후 발암성을 나타냄
- Induced rat liver S9를 포함하지 않은 시험 시스템에서는 이러한 물질들이 위음성(false negative)으로 평가될 위험이 있습니다. 따라서 in vitro 시험에 induced rat liver S9를 첨가함으로써, 연구자는 시험 물질이 CYP450 효소와 상호작용하여 유전독성을 발현하는지를 평가할 수 있으며, 이는 특히 의약품 개발 과정에서 약물 대사 및 약동학(pharmacokinetics)을 이해하는 데 매우 중요합니다.
4. 응용 분야(Applications of Induced Rat Liver S9)
4-1. Ames Test (OECD 471)
- Ames test는 OECD 471 가이드라인에 명시된 대표적인 돌연변이 시험으로, Salmonella typhimurium 균주를 이용하여 시험 물질이 DNA 돌연변이를 유발하는지를 평가합니다. Induced rat liver S9는 Ames test에 자주 병행 사용되며, 이는 시험 물질이 간 대사를 거쳐 보다 반응성이 높은 형태로 전환된 후 박테리아 DNA에 돌연변이를 유발할 수 있는지를 확인하기 위함입니다.
- S9 시스템을 포함한 Ames test는 직접 작용 돌연변이원과 대사 활성화가 필요한 돌연변이원을 모두 평가할 수 있어, 유전독성 평가의 신뢰성을 크게 향상시킵니다.
4-2. Mutation Test: In Vitro Genotoxicity Assays
- Induced rat liver S9는 Ames test 외에도 다양한 in vitro 돌연변이 시험에서 활용됩니다. 이러한 시험들은 염색체 수준의 손상부터 유전자 돌연변이까지 폭넓은 유전적 변화를 평가합니다.
- Micronucleus Test (OECD 487): Micronucleus test는 세포 분열 과정에서 핵에 포함되지 못한 염색체 조각 또는 전체 염색체로 구성된 미세핵(micronuclei) 형성을 검출합니다. 이 시험은 염색체 절단(clastogenic effect), 염색체 수 이상(aneugenic effect) 을 모두 평가할 수 있으며, induced rat liver S9를 사용함으로써 대사 활성화 후에만 나타나는 염색체 손상을 검출할 수 있습니다.
- Chromosomal Aberration Test (OECD 473): Chromosomal aberration test는 염색체 절단, 결실, 전좌(translocation) 등 구조적 염색체 이상을 평가하는 시험입니다. Induced rat liver S9를 포함하면, 원래 형태에서는 염색체 손상을 유발하지 않던 물질이 간 대사 이후 염색체 이상을 유도하는지를 확인할 수 있습니다.
Table 1. Comparative Considerations of Mutation Tests
| Feature | HPRT/HGPRT Assay | L5178Y TK Assay | CHO TK Assay |
| Gene target size | ~650 bp coding region | ~1,200 bp exon/intron region | ~1,000 bp coding region |
| Background MF | ~1–5 × 10⁻⁶ | ~1–5 × 10⁻⁵ | ~1–3 × 10⁻⁶ |
| Endpoint types | Point mutations only | Point + chromosomal aberrations | Point mutations only |
| Colony morphology | Uniform | Small vs. large colonies | Uniform |
| Regulatory guideline | OECD 476 | OECD 490 | OECD 476 |
4-3. Gene Mutation Tests
- HPRT/HGPRT Assay (OECD 476): HPRT/HGPRT assay에서는 CHO, V79 또는 인간 림프모구(TK6) 세포를 시험 물질에 노출시킨 후, induced rat liver S9 metabolic mix를 통해 pro‑mutagen의 대사 활성화를 유도합니다. 노출 후 일정한 발현 기간(expression period)을 거쳐 6‑thioguanine을 처리하면, HPRT 유전자 기능이 상실된 세포만 생존하게 됩니다. 생존한 콜로니 수를 기반으로 돌연변이 빈도(mutation frequency)를 산출하여 유전독성 여부를 평가합니다.
- TK Assays (OECD 490 / OECD 476): TK assay는 L5178Y 마우스 림프종 세포 또는 CHO 세포를 이용하여 thymidine kinase 유전자 돌연변이를 평가합니다. Induced rat liver S9를 포함한 시험에서는 대사 활성화 이후 발생하는 점돌연변이(point mutations), 염색체 수준 이상(chromosomal events)을 함께 평가할 수 있으며, 콜로니 크기 분석을 통해 손상 유형을 구분할 수 있습니다.
4-4. Cancer Risk Assessment
Induced rat liver S9는 시험 물질이 간 대사 과정에서 DNA와 반응할 수 있는 활성 대사체를 형성하는지를 평가함으로써, 발암 가능성(carcinogenic potential)을 예측하는 데 중요한 정보를 제공합니다. 이는 신약, 화학물질, 소비재 안전성 평가에서 규제 기관이 요구하는 핵심 데이터 중 하나입니다.
5. Enhanced Ames Test with Induce Hamster Liver S9
유럽의약품청(EMA)의 최신 가이드라인에 따르면, 기존 Ames test는 일부 N‑nitrosamine 불순물(NDMA 등)의 돌연변이 유발 가능성을 충분히 검출하지 못할 수 있습니다. 이에 따라 미국 FDA 산하 NCTR에서 개발한 Enhanced Ames Test가 대안으로 제시되었으며, 이 시험에서는 induced hamster liver S9를 rat S9와 혼합하여 사용합니다.
- Rat liver S9 (30%)
- Hamster liver S9 (30%)
6. Conclusion
Induced rat liver S9 fraction은 in vitro 유전독성 시험에서 대사 활성화 시스템으로서 필수적인 도구입니다. Ames test, 다양한 돌연변이 시험, CYP450 활성 평가에 적용되어, 대사 활성화가 필요한 유전독성 물질을 효과적으로 검출할 수 있도록 합니다. 사람 간 대사를 모사할 수 있는 이 시스템은 신약 개발, 화학물질 평가, 규제 안전성 시험에서 앞으로도 계속해서 중요한 역할을 수행할 것입니다.